(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンを形成するように構成された車両用コーナリングランプにおいて、
車両前後方向に対して車幅方向外側へ所定角度傾斜した方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源の灯具前方側に配置され、該光源からの光を灯具前方へ向けて偏向出射させるレンズとを備えてなり、
上記レンズの前方側表面が、第１の自由曲面で構成されており、
上記前方側表面からの出射光の上記光軸に対する出射角度が、該前方側表面上の各点毎に目標出射角度として設定されており、
上記目標出射角度が、水平方向に関して、上記各点と上記光源の発光中心とを結ぶ直線が上記光軸となす角度の水平成分である水平方向開き角度が大きくなるに従って、該水平方向開き角度と略正比例の関係で大きくなるように設定されており、
上記レンズの後方側表面が、上記各点毎に設定された目標出射角度での光出射を実現するための傾斜角を有する面素を連続的に形成してなる第２の自由曲面で構成されており、
上記光軸の上方および下方のうちの少なくとも一方に、上記光源からの光を上記レンズを透過させずに灯具前方へ向けて水平方向に拡散反射させるリフレクタが設けられている、ことを特徴とする車両用コーナリングランプ。
【請求項２】
上記光源が発光素子の発光チップからなり、この発光チップからの直射光が上記レンズに入射するように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用コーナリングランプ。
【請求項３】
上記レンズの上半部が、上記光源からの光を上下方向に関して略平行光として出射するように構成されており、
上記レンズの下半部が、上記光源からの光を上下方向に関して下向きに拡散する光として出射するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用コーナリングランプ。
【請求項４】
上記リフレクタが、上記光源からの光を上記光軸よりも上向きに反射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用コーナリングランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンを形成するように構成された車両用コーナリングランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用コーナリングランプは、車両旋回走行時の視認性を高めるため、車両の斜め前方路面を照射するようになっており、その際、車両進行方向前方の路面を幅広く照射するため、横長配光パターンを形成するようになっている。
【０００３】
このような車両用コーナリングランプとして、例えば「特許文献１」に記載されているように、車両前後方向に対して車幅方向外側へ所定角度傾斜した方向に延びる光軸上に配置された光源からの光を、その灯具前方側に配置されたレンズにより灯具前方へ向けて偏向出射させて、横長配光パターンを形成するように構成されたものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４１９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両用コーナリングランプは、車両の前端コーナ部等に配置されることが多いので、そのレンズを車体形状に沿った表面形状で形成することが、灯具レイアウトや車両デザインの自由度を高める観点から好ましい。
【０００６】
しかしながら、上記「特許文献１」に記載された車両用コーナリングランプにおいては、そのレンズとして前方側表面が楕円球面で構成されたものが用いられており、車体形状に沿ったものとはなっておらず、このため灯具レイアウトや車両デザインの自由度を高める上で不十分であり、また光源からの出射光に対する光束利用率を高める上で改善の余地がある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンを形成するように構成された車両用コーナリングランプにおいて、その灯具レイアウトや車両デザインの自由度を高めることができ、かつ光源からの出射光に対する光束利用率を高めることができる車両用コーナリングランプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、レンズの前方側表面を自由曲面で構成するとともに、その後方側表面についても所定の自由曲面で構成した上で、所定のリフレクタを設けることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る車両用コーナリングランプは、
車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンを形成するように構成された車両用コーナリングランプにおいて、
車両前後方向に対して車幅方向外側へ所定角度傾斜した方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源の灯具前方側に配置され、該光源からの光を灯具前方へ向けて偏向出射させるレンズとを備えてなり、
上記レンズの前方側表面が、第１の自由曲面で構成されており、
上記前方側表面からの出射光の上記光軸に対する出射角度が、該前方側表面上の各点毎に目標出射角度として設定されており、
上記目標出射角度が、水平方向に関して、上記各点と上記光源の発光中心とを結ぶ直線が上記光軸となす角度の水平成分である水平方向開き角度が大きくなるに従って、該水平方向開き角度と略正比例の関係で大きくなるように設定されており、
上記レンズの後方側表面が、上記各点毎に設定された目標出射角度での光出射を実現するための傾斜角を有する面素を連続的に形成してなる第２の自由曲面で構成されており、
上記光軸の上方および下方のうちの少なくとも一方に、上記光源からの光を上記レンズを透過させずに灯具前方へ向けて水平方向に拡散反射させるリフレクタが設けられている、ことを特徴とするものである。
【００１０】
上記「光軸」は、車両前後方向に対して車幅方向外側へ所定角度傾斜した方向に延びるものであれば、その具体的な傾斜角度は特に限定されるものではない。
【００１１】
上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子の発光チップ、放電バルブの放電発光部、ハロゲンバルブのフィラメント等が採用可能である。さらに、上記「光源」として、このような一次光源のほかに、該一次光源からの光をリフレクタやレンズ等により略一点に収束させることにより形成される二次光源を採用することも可能である。
【００１２】
上記「第１の自由曲面」の具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば、車体の表面と面一で形成された曲面、あるいはこの曲面に対して等間隔をおいて形成された曲面等が採用可能である。
【００１３】
上記「リフレクタ」は、光源からの光を水平方向に拡散反射させるように構成されたものであれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではなく、また、この「リフレクタ」が設けられる位置についても、光軸の上方および下方のうちの少なくとも一方において光源からの光をレンズを透過させずに灯具前方へ向けて反射させ得る位置であれば、その具体的な位置は限定されるものではない。ここで「レンズを透過させずに」とは、該レンズの光偏向作用を受ける態様での透過は行わせないことを意味するものであって、該レンズの一部として形成された素通し部を透過させることは何ら差支えない。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用コーナリングランプは、車両前後方向に対して車幅方向外側へ所定角度傾斜した方向に延びる光軸上に配置された光源からの光を、その灯具前方側に配置されたレンズにより灯具前方へ向けて偏向出射させることにより、車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンを形成するように構成されているが、上記レンズの前方側表面は第１の自由曲面で構成されており、この前方側表面からの出射光の光軸に対する出射角度が、該前方側表面上の各点毎に目標出射角度として設定されており、また、上記レンズの後方側表面は、上記各点毎に設定された目標出射角度での光出射を実現するための傾斜角を有する面素を連続的に形成してなる第２の自由曲面で構成されており、さらに、光軸の上方および下方のうちの少なくとも一方には、光源からの光をレンズを透過させずに灯具前方へ向けて水平方向に拡散反射させるリフレクタが設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１５】
すなわち、レンズの前方側表面が第１の自由曲面で構成されているので、この前方側表面を車体の表面形状に沿った形状で形成することが容易に可能となる。
【００１６】
また、レンズの前方側表面からの出射光の光軸に対する出射角度が、該前方側表面上の各点毎に目標出射角度として設定されているので、所望する配光パターンの形状やその光度分布に応じて各点毎の目標出射角度を設定することにより、横長配光パターンを精度良く形成することができる。
【００１７】
さらに、レンズの後方側表面が、その前方側表面上の各点毎に設定された目標出射角度での光出射を実現するための傾斜角を有する面素を連続的に形成してなる第２の自由曲面で構成されているので、この後方側表面に段差等を生じさせることなく上記光出射に必要な光路を得ることができる。
【００１８】
この第２の自由曲面は、具体的には、次のような手順で生成することが可能である。
【００１９】
すなわち、まず、レンズの前方側表面上の適当な点（例えば、光軸上に位置する点、あるいは外周縁に位置する点等）を基準点として設定する。そして、この基準点から上記目標出射角度で光を出射させるために必要な、レンズ内における上記基準点への光入射方向を、スネルの法則を用いて算出する。
【００２０】
次に、この光入射方向に延びる直線上の適当な位置に、第２の自由曲面を生成する際の起点を設定する。そして、この起点に、第２の自由曲面の一部を構成する最初の面素を割り付ける。その際、上記光入射方向に延びる直線が、光源の発光中心と上記起点とを結ぶ直線となす角度を算出し、この角度分の屈折力が得られるように、上記最初の面素の傾斜角を、スネルの法則を用いて算出する。
【００２１】
そして、レンズの前方側表面上において上記基準点に隣接する点に対して、上記基準点の場合と同様の手順で演算を行い、上記最初の面素に隣接する面素の傾斜角を算出する。以下、同様の処理を繰り返し、これら一連の面素を連続的に形成することにより、レンズ全域にわたって拡がる第２の自由曲面を生成することが可能となる。
【００２２】
このようにして生成された第２の自由曲面でレンズの後方側表面を構成することにより、レンズの前方側表面を自由曲面で構成した場合であっても、所望する配光パターンを精度良く形成することが可能となるが、この配光パターンが横長配光パターンである場合には、レンズの後方側表面の上下幅はその左右幅に比してかなり狭いものとなる。このため、光源からの出射光のうち、レンズの後方側表面に入射することなくその上下両側の空間へ向けて進む光が多くなる。
【００２３】
しかしながら、光軸の上方および下方のうちの少なくとも一方には、光源からの光をレンズを透過させずに灯具前方へ向けて水平方向に拡散反射させるリフレクタが設けられているので、このリフレクタからの反射光を上記横長配光パターンを形成するために利用することが可能となり、これにより光源からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。
【００２４】
このように本願発明によれば、車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンを形成するように構成された車両用コーナリングランプにおいて、その灯具レイアウトや車両デザインの自由度を高めることができ、かつ光源からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。
【００２５】
特に、本願発明に係る車両用コーナリングランプのレンズは、その前方側表面および後方側表面がいずれも自由曲面で構成されており、これによりレンズの表面に段差等が形成されないようにすることができるので、車両用コーナリングランプの見映えを向上させることができる。
【００２６】
上記構成において、車両用コーナリングランプの光源を、発光ダイオード等の発光素子における発光チップで構成し、この発光チップからの直射光をレンズに入射させるように構成すれば、車両用コーナリングランプをコンパクトに構成することができる。
【００２７】
上記構成において、レンズの上半部を、光源からの光を上下方向に関して略平行光として出射する構成とするとともに、レンズの下半部を、光源からの光を上下方向に関して下向きに拡散する光として出射する構成とすれば、横長配光パターンを、上端部近傍が明るく下端部へ向けて徐々に暗くなるように形成することができる。そしてこれにより、灯具前方路面を近距離領域から遠距離領域まで略均一な明るさで照射することができ、車両旋回時における車両進行方向前方の路面の視認性をより高めることができる。
【００２８】
上記構成において、リフレクタを、光源からの光を光軸よりも上向きに反射させる構成とすれば、上記横長配光パターンの上方近傍に、もう１つの横長配光パターンを形成することができ、これにより車両旋回時における車両進行方向前方の路面だけでなく歩行者等に対する視認性も高めることができる。なお、このもう１つの横長配光パターンは、対向車ドライバや歩行者等にグレアを与えてしまわない程度の明るさで形成する必要があるが、この明るさはリフレクタからの反射光の光量や拡散度合等により容易に調整することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０を示す平断面図である。また、図２は、図１のII-II 線断面図であり、図３は、図１のIII 方向矢視図である。
【００３１】
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、車体２の左前端コーナ部に装着された状態で用いられ、車両が左側へ旋回走行する際に点灯して、その左斜め前方路面を照射するようになっている。
【００３２】
この車両用コーナリングランプ１０は、車両前後方向に延びる軸線Ａｘ０に対して車幅方向外側へ所定角度ν（具体的にはν＝５０°程度）傾斜した方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された発光ダイオード１２と、この発光ダイオード１２の灯具前方側（すなわち光軸Ａｘ方向前方側）に配置され、該発光ダイオード１２からの光を灯具前方へ向けて偏向出射させるレンズ１４と、このレンズ１４の後方側において光軸Ａｘの上方および下方に配置された１対のリフレクタ２０Ａ、２０Ｂとを備えてなっている。
【００３３】
発光ダイオード１２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ１２ａが略半球状の樹脂モールド１２ｂで封止されてなる白色発光ダイオードであって、その発光チップ１２ａが光軸Ａｘ上において灯具前方側へ向けて配置された状態で、金属製の支持プレート１６に固定支持されている。この支持プレート１６は、灯具前方側へ向けて拡がる略すり鉢状のホルダ１８の後部鉛直面部１８ａの後面に位置決め固定されている。その際、この後部鉛直面部１８ａには、その光軸Ａｘ上に、樹脂モールド１２ｂの外径よりもやや大きい円形の小孔１８ｃが形成されており、この小孔１８ｃから樹脂モールド１２ｂを灯具前方側へ露出させるようになっている。
【００３４】
レンズ１４は、その前方側表面１４ａが、車体２の表面と略面一で延びる第１の自由曲面で構成されており、その後方側表面１４ｂが、この第１の自由曲面に応じた第２の自由曲面（これについては後述する）で構成されている。そして、このレンズ１４は、その後方側表面１４ｂの外周縁部をホルダ１８の前端面１８ｂに当接させた状態で該ホルダ１８に固定支持されている。その際、このレンズ１４の上下両端部には、レンズ１４とホルダ１８との間の空間を密閉するための素通し部１４ｃ、１４ｄが延長形成されている。これら各素通し部１４ｃ、１４ｄは、前方側表面１４ａと面一で延びるようにして肉厚一定で形成されており、その外周縁部においてホルダ１８の前端面１８ｂに当接するようになっている。
【００３５】
上下１対のリフレクタ２０Ａ、２０Ｂのうち、光軸Ａｘの上方に位置するリフレクタ２０Ａは、ホルダ１８の前面上部の横長弓形領域に鏡面処理を施して反射面２０Ａａを形成することにより、該ホルダ１８と一体で構成されている。その際、このリフレクタ２０Ａの反射面２０Ａａは、その表面形状が水平方向に延びる放物柱面形状に設定されている。この放物柱面は、その光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った断面形状が、発光チップ１２ａの発光中心Ｏを焦点とするとともに光軸Ａｘに対してやや上向き（具体的には２°程度上向き）の軸線Ａｘ１を軸とする放物線で構成されている。
【００３６】
そしてこれにより、このリフレクタ２０Ａは、発光ダイオード１２からの光を、上下方向に関しては光軸Ａｘに対してやや上向きの平行光として、また、水平方向に関しては光軸Ａｘの左右両側に大きく拡がる拡散光として反射させ、この反射光をレンズ１４の素通し部１４ｃを透して灯具前方へ出射させるようになっている。
【００３７】
一方、光軸Ａｘの下方に位置するリフレクタ２０Ｂは、ホルダ１８の前面下部の横長弓形領域に鏡面処理を施して反射面２０Ｂａを形成することにより、該ホルダ１８と一体で構成されている。その際、このリフレクタ２０Ｂの反射面２０Ｂａは、その表面形状が水平方向に延びる放物柱面形状に設定されている。この放物柱面は、その光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った断面形状が、リフレクタ２０Ａの反射面２０Ａａの場合と同様、発光チップ１２ａの発光中心Ｏを焦点とするとともに光軸Ａｘに対してやや上向き（具体的には２°程度上向き）の軸線Ａｘ１を軸とする放物線で構成されている。
【００３８】
そしてこれにより、このリフレクタ２０Ｂは、発光ダイオード１２からの光を、上下方向に関しては光軸Ａｘに対してやや上向きの平行光として、また、水平方向に関しては光軸Ａｘの左右両側に大きく拡がる拡散光として反射させ、この反射光をレンズ１４の素通し部１４ｄを透して灯具前方へ出射させるようになっている。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０から前方へ照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される横長配光パターンＰＣを透視的に示す図である。
【００４０】
この横長配光パターンＰＣは、基本配光パターンＰＣ０と付加配光パターンＰＣａとからなっている。
【００４１】
基本配光パターンＰＣ０は、発光ダイオード１２からレンズ１４の後方側表面１４ｂに入射した直射光が該レンズ１４の前方側表面１４ａから灯具前方へ出射することにより形成される配光パターンである。
【００４２】
この基本配光パターンＰＣ０は、車両前後方向に延びる軸線Ａｘ０の車両正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線の左側において水平方向に大きく拡がるようにして形成されており、その上端縁はＨ−Ｖを通る水平線であるＨ−Ｈ線のやや下方に位置している。その際、この基本配光パターンＰＣ０は、Ｖ−Ｖ線の左側５０°程度の方向を中心にして、Ｖ−Ｖ線近傍からその左側１００°程度までの範囲にわたって形成されており、その高光度領域であるホットゾーンＨＺは、この基本配光パターンＰＣ０の左右方向の略中心でかつその上端縁寄りの位置に横長形状で形成されている。
【００４３】
このような基本配光パターンＰＣ０を精度良く形成するため、本実施形態においては、レンズ１４の前方側表面１４ａ上の各点毎に目標出射角度が設定されており、また、その後方側表面１４ｂを構成する第２の自由曲面は、上記目標出射角度での光出射を実現するための曲面形状に設定されている（これについては後述する）。
【００４４】
一方、付加配光パターンＰＣａは、上下１対のリフレクタ２０Ａ、２０Ｂで反射してレンズ１４の素通し部１４ｃ、１４ｄを透して灯具前方へ出射した発光ダイオード１２からの光により形成される配光パターンである。
【００４５】
この付加配光パターンＰＣａは、基本配光パターンＰＣ０の上方近傍において水平方向に細長く延びる配光パターンであって、基本配光パターンＰＣ０と略同じ程度の水平拡散角を有している。その際、この付加配光パターンＰＣａは、基本配光パターンＰＣ０に対してややＶ−Ｖ線寄りに位置しており、その下端縁は略Ｈ−Ｈ線上に位置している。また、この付加配光パターンＰＣａは、対向車ドライバや歩行者等にグレアを与えてしまわない程度の明るさで形成されている。
【００４６】
なお、この付加配光パターンＰＣａが、基本配光パターンＰＣ０の上方近傍において水平方向に細長く延びる配光パターンとして形成されるのは、各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂが、発光チップ１２ａからの光を、上下方向に関しては光軸Ａｘに対してやや上向きの平行光として、また、水平方向に関しては光軸Ａｘの左右両側に大きく拡がる拡散光として反射させるように構成されていることによるものである。そして、この付加配光パターンＰＣａの明るさは、各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂの反射面２０Ａａ、２０Ｂａのサイズによって調整されている。
【００４７】
本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０において、そのレンズ１４の後方側表面１４ｂを構成する第２の自由曲面は、次のような手順で形状設定されるようになっている。
【００４８】
すなわち、まず、図１および２に示すように、レンズ１４からの出射光の光軸Ａｘに対する出射角度を、その前方側表面１４ａ上の各点毎に目標出射角度として設定する。その際、この目標出射角度は、その水平成分と鉛直成分とに分けて、水平方向の目標出射角度αと上下方向の目標出射角度βとして設定する。
【００４９】
具体的には、図１に示すように、前方側表面１４ａ上の点Ｐと発光チップ１２ａの発光中心Ｏとを結ぶ直線Ｌ０が光軸Ａｘとなす角度の水平成分を水平方向開き角度θＨとし、この水平方向開き角度θＨに対応させて水平方向の目標出射角度αを設定する一方、図２に示すように、前方側表面１４ａ上の点Ｑと発光チップ１２ａの発光中心Ｏとを結ぶ直線Ｌ０が光軸Ａｘとなす角度の鉛直成分を上下方向開き角度θＶとし、この上下方向開き角度θＶに対応させて上下方向の目標出射角度βを設定する。
【００５０】
その際、水平方向の目標出射角度αは、基本配光パターンＰＣ０の水平方向の拡散角度および光度分布に応じた値に設定する。すなわち、図５（ａ）のグラフに示すように、水平方向開き角度θＨが大きくなるに従って、これと略正比例の関係で目標出射角度αが大きくなるようにする。このとき、基本配光パターンＰＣ０は、光軸Ａｘの方向（すなわちＶ−Ｖ線の左側５０°程度の方向）に対して右側に位置する部分よりも左側に位置する部分の方が、水平方向の拡散角度がやや大きくなっているので、目標出射角度αの変化率は、右方向の目標出射角度αよりも左方向の目標出射角度αの方がやや大きい値となるように設定しておく。
【００５１】
一方、上下方向の目標出射角度βは、基本配光パターンＰＣ０の上下方向の拡散角度および光度分布に応じた値に設定する。すなわち、図５（ｂ）のグラフに示すように、光軸Ａｘよりも上方側においては、上下方向開き角度θＶが大きくなっても目標出射角度βを負の小さい一定値に維持し、これによりレンズ１４からの出射光が、やや下向きの平行光となるようにする。また、同グラフに示すように、光軸Ａｘよりも下方側においては、上下方向開き角度θＶが大きくなるに従って、これと略正比例の関係で目標出射角度βが大きくなるようにする。ただし、この目標出射角度βの変化率は、目標出射角度αの変化率に比してかなり小さい値に設定し、レンズ１４からの出射光が下向きにやや拡散する程度の光となるようにする。
【００５２】
次に、レンズ１４の後方側表面１４ｂを構成する第２の自由曲面を生成する。この第２の自由曲面の生成は、前方側表面１４ａ上の各点毎に設定された目標出射角度での光出射を実現するための傾斜角を有する面素を連続的に形成することにより行う。
【００５３】
図６は、この第２の自由曲面の水平断面形状を構成する自由曲線Ｃ２を生成する手順を示す図である。
【００５４】
まず、同図（ａ）に示すように、レンズ１４の前方側表面１４ａの水平断面形状を構成する自由曲線Ｃ１上の点Ｐから目標出射角度αで光を出射させるために必要な、該レンズ１４内における点Ｐへの光入射方向を算出する。
【００５５】
その際、レンズ１４の前方側表面１４ａは、車体２の表面形状に沿った第１の自由曲面で構成されているので、点Ｐにおける自由曲線Ｃ１の法線Ｎ１の方向は既知である。そこで、点Ｐからの光出射方向（直線Ｌ１で示す方向）に対応する点Ｐへの光入射方向（直線Ｌ２で示す方向）を、スネルの法則を用いて算出する。
【００５６】
次に、同図（ｂ）に示すように、生成途上にある自由曲線Ｃ２が直線Ｌ２と交差する点Ｒと発光チップ１２ａの発光中心Ｏとを直線Ｌ３で結び、この直線Ｌ３が直線Ｌ２となす角度δを算出する。
【００５７】
なお、この自由曲線Ｃ２は、後述するように光軸Ａｘ上の点Ｓを起点として生成されるが、説明の便宜上、すでに点Ｒの位置まで自由曲線Ｃ２が生成されているものとする。
【００５８】
次に、点Ｒに自由曲線Ｃ２の線素Ｅを割り付ける。その際、この線素Ｅにおいて角度δ分の屈折力が得られるように、この線素Ｅの法線Ｎ２の方向を、スネルの法則を用いて算出し、線素Ｅの傾斜角も同時に算出する。そしてこれにより、発光チップ１２ａの発光中心Ｏから出射した光が、直線Ｌ３〜直線Ｌ２〜直線Ｌ１の光路で、レンズ１４から灯具前方へ出射するようにする。
【００５９】
そして、自由曲線Ｃ１上において点Ｐの右側（すなわち光軸Ａｘから離れる側）に隣接する点に対して、点Ｐの場合と同様の手順で演算を行い、線素Ｅの右側に隣接する線素の傾斜角を算出する。以下、同様の処理を繰り返し、これら一連の線素を連続的に形成することにより、自由曲線Ｃ２における光軸Ａｘの右側に位置する部分を生成する。
【００６０】
この自由曲線Ｃ２の生成は、自由曲線Ｃ１上において光軸Ａｘ上に位置する点Ｐ０を基準点に設定して行う。このとき、自由曲線Ｃ２を生成する際の起点Ｓは、基準点Ｐ０に対応する点として光軸Ａｘ上に設定され、この起点Ｓに割り付けられる最初の線素は、起点Ｓにおいて光軸Ａｘと直交するものとなる。これは、基準点Ｐ０における目標出射角度αがα＝０°に設定されており（図１参照）、これにより自由曲線Ｃ１の基準点Ｐ０における法線Ｎ１が光軸Ａｘと一致し、上記直線Ｌ３〜直線Ｌ２〜直線Ｌ１の光路も光軸Ａｘと一致することによるものである。
【００６１】
なお、起点Ｓの光軸Ａｘ上における前後方向の位置は、レンズ１４の後方側表面１４ｂの全域にわたって第２の自由曲面を生成し得る程度に基準点Ｐ０から離すようにした上で、レンズ１４が不必要に厚肉になってしまわないよう基準点Ｐ０にできるだけ近い位置に設定する。
【００６２】
自由曲線Ｃ２における光軸Ａｘの左側に位置する部分についても、光軸Ａｘ上の点Ｓを起点として同様の手順で生成する。
【００６３】
そして、この自由曲線Ｃ２の生成手順と同様の手順で、光軸Ａｘを含む平面だけでなく、この平面の上下両側に位置する該平面と平行な複数の平面の各々においても、第２の自由曲面の水平断面形状を構成する自由曲線を生成する。
【００６４】
また、レンズ１４の後方側表面１４ｂを構成する第２の自由曲面の鉛直断面形状を構成する自由曲線についても、自由曲線Ｃ２の生成手順と同様の手順で生成する。そして、これら水平断面形状を構成する複数の自由曲線および鉛直断面形状を構成する複数の自由曲線の包絡面として（すなわち、水平断面形状を構成する複数の自由曲線の各々の線素と鉛直断面形状を構成する複数の自由曲線の各々の線素との組み合わせでマトリクス状に配置される複数の面素を連続的に形成することにより）、第２の自由曲面を生成する。
【００６５】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された発光ダイオード１２からの光を、その灯具前方側に配置されたレンズ１４により灯具前方へ向けて偏向出射させて、横長配光パターンＰＣの基本配光パターンＰＣ０を形成するように構成されているが、そのレンズ１４の前方側表面１４ａは第１の自由曲面で構成されているので、この前方側表面１４ａを車体２の表面形状に沿った形状（本実施形態においては、車体２の表面と略面一で延びる曲面形状）で形成することが容易に可能となる。
【００６６】
また、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、そのレンズ１４の前方側表面１４ａからの出射光の光軸Ａｘに対する出射角度が、基本配光パターンＰＣ０の形状およびその光度分布に応じて、該前方側表面１４ａ上の各点毎に目標出射角度として設定されているので、基本配光パターンＰＣ０を精度良く形成することができる。
【００６７】
さらに、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、そのレンズ１４の後方側表面１４ｂが、その前方側表面１４ａ上の各点毎に設定された目標出射角度での光出射を実現するための傾斜角を有する面素を連続的に形成してなる第２の自由曲面で構成されているので、この後方側表面１４ｂに段差等を生じさせることなく上記光出射に必要な光路を得ることができる。
【００６８】
このようにして生成された第２の自由曲面でレンズ１４の後方側表面１４ｂを構成することにより、基本配光パターンＰＣ０を精度良く形成することが可能となるが、この基本配光パターンＰＣ０は横長の配光パターンであるので、レンズ１４の後方側表面１４ｂは、その左右幅に比してその上下幅がかなり狭いものとなる。このため、発光ダイオード１２からの出射光のうち、レンズ１４の後方側表面１４ｂに入射することなくその上下両側の空間へ向けて進む光が多くなる。その点、本実施形態においては、上下１対のリフレクタ２０Ａ、２０Ｂが設けられており、これら各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂにより、発光ダイオード１２からの光を、レンズ１４の本体部を透過させずに（各素通し部１４ｃ、１４ｄを透過させて）灯具前方へ向けて水平方向に拡散反射させることにより、横長配光パターンＰＣの一部として横長の付加配光パターンＰＣａを追加形成するようになっているので、発光ダイオード１２からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。
【００６９】
このように本実施形態によれば、車両の斜め前方路面を照射するための横長配光パターンＰＣを形成するように構成された車両用コーナリングランプ１０において、その灯具レイアウトや車両デザインの自由度を高めることができ、かつ発光ダイオード１２からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。
【００７０】
特に、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０のレンズ１４は、その前方側表面１４ａおよび後方側表面１４ｂがいずれも自由曲面で構成されており、これによりレンズ１４の表面に段差等が形成されないようにすることができるので、車両用コーナリングランプ１０の見映えを向上させることができる。
【００７１】
また、本実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、その光源が発光ダイオード１２の発光チップ１２ａで構成されており、この発光チップ１２ａからの直射光をレンズ１４に入射させるように構成されているので、この車両用コーナリングランプ１０をコンパクトに構成することができる。
【００７２】
その際、発光ダイオード１２は、その発光チップ１２ａを封止する略半球状の樹脂モールド１２ｂのみを、ホルダ１８の後部鉛直面部１８ａに形成された小孔１８ｃから灯具前方側へ露出させるようにして配置されているので、レンズ１４を透して拡大して見える灯室内の意匠を見映えの良いものとすることができる。
【００７３】
また本実施形態においては、レンズ１４の上半部が発光ダイオード１２からの光を上下方向に関して平行光として出射するように構成されるとともに、レンズ１４の下半部が発光ダイオード１２からの光を上下方向に関して下向きに拡散する光として出射するように構成されているので、横長配光パターンＰＣの基本配光パターンＰＣ０を、上端部近傍が明るく下端部へ向けて徐々に暗くなるように形成することができる。そしてこれにより、灯具前方路面を近距離領域から遠距離領域まで略均一な明るさで照射することができ、車両旋回時における車両進行方向前方の路面の視認性をより高めることができる。
【００７４】
さらに本実施形態においては、各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂが、発光ダイオード１２からの光を光軸Ａｘよりも上向きに反射させるように構成されており、これにより、横長の基本配光パターンＰＣ０の上方近傍に、もう１つの横長の付加配光パターンＰＣａを形成するようになっているので、車両旋回時における車両進行方向前方の路面だけでなく歩行者等に対する視認性も高めることができる。
【００７５】
なお、上記実施形態においては、各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂが、発光ダイオード１２からの光を光軸Ａｘよりも上向きに反射させるように構成されているものとして説明したが、これら各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂを、発光ダイオード１２からの光を光軸Ａｘよりも下向きに反射させる構成とすることも可能である。このようにした場合には、図７に示すように、付加配光パターンＰＣａを基本配光パターンＰＣ０と重複する位置に形成することが可能となり、これにより横長配光パターンＰＣをより明るいものとすることができる。
【００７６】
また、上記実施形態において、付加配光パターンＰＣａが明るすぎてしまうような場合には、上下１対のリフレクタ２０Ａ、２０Ｂのうちの一方（例えばリフレクタ２０Ｂ）を、発光ダイオード１２からの光を光軸Ａｘよりも下向きに反射させる構成とすれば、基本配光パターンＰＣ０の上方近傍に位置する付加配光パターンＰＣａを適正な明るさにした上で、基本配光パターンＰＣ０の明るさを増大させることができる。
【００７７】
さらに、上記実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、その各リフレクタ２０Ａ、２０Ｂの反射面２０Ａａ、２０Ｂａの表面形状が水平方向に延びる放物柱面形状に設定されているが、このようにする代わりに、図８に示す車両用コーナリングランプ１１０のように、各リフレクタ１２０Ａ、１２０Ｂの反射面１２０Ａａ、１２０Ｂａの表面形状を水平方向に延びる双曲柱面形状（あるいは楕円柱面形状）に設定するとともに、これら各反射面１２０Ａａ、１２０Ｂａをやや上向きに配置して、発光ダイオード１２からの光を上向きに拡散させるようにすることも可能である。
【００７８】
このような構成を採用することにより、図９に示すように、基本配光パターンＰＣ０の上方近傍に位置する付加配光パターンＰＣａを、図４に示す付加配光パターンＰＣａを上方側へ拡げたような形状に設定することができ、これにより車両の左斜め前方の近くにいる歩行者等に対してもその視認性を高めることができる。
【００７９】
なお、この場合において、図９に示す付加配光パターンＰＣａの下端部を、基本配光パターンＰＣ０の上端部と重複させるように形成することも可能である。
【００８０】
また、上記実施形態においては、レンズ１４の上下両端部に、レンズ１４とホルダ１８との間の空間を密閉するための素通し部１４ｃ、１４ｄが延長形成されているものとして説明したが、その密閉を必要としない場合（例えば、車両用コーナリングランプ１０が、車体２の表面と略面一で延びる素通し状の透光カバーとランプボディとで形成される灯室内に灯具ユニットとして収容される場合等）には、これら各素通し部１４ｃ、１４ｄが延長形成されていない構成とすることも可能である。
【００８１】
なお、上記実施形態においては、車体の左前端コーナ部に装着される車両用コーナリングランプ１０について説明したが、車体の右前端コーナ部に装着される車両用コーナリングランプについても、これを車両用コーナリングランプ１０と左右対称形状で形成することにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８２】
また、上記実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０およびこれと左右対称に配置される車両用コーナリングランプを、車両旋回時だけでなく車両直進時においてもヘッドランプ等と共に点灯させる構成とすることも可能である。例えば、街灯が少ない住宅街の道路等のように環境照度が低い道路を走行するときには、車両用コーナリングランプを歩行者等に対してグレアにならない程度に減光した状態で点灯させる構成とすることが可能であり、このようにすることにより車両直進時における視認性を高めることが可能となる。この場合において、車両旋回時には調光により光量を上げて、車両用コーナリングランプとしての本来の機能を発揮させるようにすればよい。
【００８３】
さらに、上記実施形態に係る車両用コーナリングランプ１０は、車両が左側へ旋回走行する際に点灯して、その左斜め前方路面を照射する構成となっているが、この車両用コーナリングランプ１０を車両が右側へ旋回走行する際にも点灯させる構成とすることも可能である。この車両用コーナリングランプ１０と左右対称に配置される車両用コーナリングランプについても同様である。このような構成を採用することにより、車両旋回時に車両の左右両側を幅広く照射して左右確認を一層容易に行い得るようにすることができ、これにより走行安全性を一層高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用コーナリングランプを示す平断面図
【図２】図１のII-II 線断面図
【図３】図１のIII 方向矢視図
【図４】上記車両用コーナリングランプから照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される横長配光パターンを透視的に示す図
【図５】上記車両用コーナリングランプにおいて、そのレンズの前方側表面上の各点からの目標出射角度を示す図
【図６】上記レンズの後方側表面を構成する第２の自由曲面を生成する手順を示す図
【図７】上記実施形態の変形例の作用を示す、図４と同様の図
【図８】上記実施形態の他の変形例を示す、図２と同様の図
【図９】上記他の変形例の作用を示す、図４と同様の図
【符号の説明】
【００８５】
２  車体
１０、１１０  車両用コーナリングランプ
１２  発光ダイオード
１２ａ  発光チップ
１２ｂ  樹脂モールド
１４  レンズ
１４ａ  前方側表面
１４ｂ  後方側表面
１４ｃ、１４ｄ  素通し部
１６  支持プレート
１８  ホルダ
１８ａ  後部鉛直面部
１８ｂ  前端面
１８ｃ  小孔
２０Ａ、２０Ｂ、１２０Ａ、１２０Ｂ  リフレクタ
２０Ａａ、２０Ｂａ、１２０Ａａ、１２０Ｂａ  反射面
Ａｘ  光軸
Ａｘ０  車両前後方向に延びる軸線
Ａｘ１  放物線の軸
Ｃ１、Ｃ２  自由曲線
Ｅ  線素
ＨＺ  ホットゾーン
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  直線
Ｎ１、Ｎ２  法線
Ｏ  発光中心
Ｐ、Ｑ、Ｒ  点
Ｐ０  基準点
ＰＣ  横長配光パターン
ＰＣ０  基本配光パターン
ＰＣａ  付加配光パターン
Ｓ  起点
α  水平方向の目標出射角度
β  上下方向の目標出射角度
δ  角度
θＨ  水平方向開き角度
θＶ  上下方向開き角度
ν  所定角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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